CROMATOGRAFA

INTRODUCCIN

La cromatografa de capa delgada (CCD) es uno de los mtodos ms ampliamente utilizados para separar, identificar y, en algunos casos hacer el seguimiento de una reaccin qumica. En principio del CCD es sencilla. se produce una capa uniforme de adsorbente slido adecuado (fase estacionaria) sostenida sobre una placa de aluminio o vidrio. Se coloca con un capilar en el origen de la placa una mancha de solucin de compuesto orgnico o mezcla en estudio, se deja que un solvente adecuado (eluyente o fase mvil) ascienda por la capa del adsorbente por capilaridad. El compuesto o compuestos separados se localizan en la placa directamente en el caso de compuestos coloreados, con la ayuda de un indicador, o con luz ultravioleta cuando la fase estacionaria tiene el indicador ultravioleta (qumicamente inerte) el cual produce fluorescencia al irradiarse con luz UV de onda corta (254 nm) u onda larga (366 nm) dependiendo el tipo de indicador utilizado.

Los compuestos ascienden por la capa de adsorbente a diferentes velocidades con relacin al eluyente realizndose de esta forma la separacin de los compuestos de la mezcla. A veces es posible identificar los componentes midiendo la velocidad relativa de cada uno con relacin a aquella del frente del solvente. Esta movilidad relativa se conoce como el valor del Rf del compuesto y se define por:

El valor de Rf es una constante de cada compuesto bajo un conjunto de condiciones definidas (eluyente, fase estacionaria, temperatura, espesor del absorbente y humedad). Los valores de Rf se encuentran en el rango de 0 a 0.999%. La distancia se mide al centro de la mancha.

La cromatografa de columna (CC) es otro de los mtodos ms efectivos utilizados para la separacin de compuestos, especialmente cuando otros mtodos de separacin ms comunes han resultado poco efectivos. En esta tcnica cromatogrfica las mezclas se resuelven pasando una fase lquida mvil (eluyente) a travs de la fase estacionaria slida empacada en una columna de vidrio. En la CC clsica el sistema ms empleado es el de adsorcin; como las fuerzas de atraccin son diferentes para los distintos compuestos, estos fluyen de arriba hacia abajo con velocidades diferentes, los menos atrados eluyen primero.

El tamao de la columna depende de la cantidad de la muestra que se va a separar y el grado de resolucin. Suelen usarse razones de 30:1 de peso adsorbente: peso muestra. En esta prctica se desarrollar el cromatograma de una mezcla de tintes.

OBJETIVOS Aplicar la CCD y la CC como tcnicas de separacin de una mezcla de tintes. Comparar la eficiencia y aplicacin de la CCD y CC como ejemplos de los mtodos cromatogrficos.

MATERIALESEQUIPOS E IMPLEMENTOSREACTIVOS Y SUSTANCIAS1 Columna cromatogrfica 10 cmAlgodn1 GoteroPapel de filtro1 Lpiz o pedazo de mangueraAlmina2 Beakers de 20 mLMezcla de tintes2 Vidrios de relojEtanol2 placas par CCDArena1 Gradilla4 tubos de ensayo pequeos

Figura . Diferentes tipos de cromatografa: a) de capa delgada o fina; b) de columna; c) esquema de cromatografa lquida.

RECOMENDACIONES Para golpear la columna durante su empaquetamiento utilice una varilla de vidrio forrada en un tubo de caucho u otro material que no se rompa. Los pares de tintes que puede utilizar para eta prctica son: fluorescena y azul de metileno; naranja de metilo y azul de metileno; naranja de metilo y azul victoria B.) Trabaje con un miligramo de cada tinte, disuelto en etanol de 95%. La almina debe ser para columna y bsica. Se recomienda utilizar lana de vidrio en lugar de algodn, debido a que algunos componentes tien al algodn dificultando una buena separacin.

RIESGOS En contacto permanente y a largo plazo, la lana de vidrio y la almina pueden ser nocivas.

PROCEDIMIENTOSParte A: Cromatografa de columna.1. Se introduce en la columna un copito de algodn, luego 2.0 g de almina, usando para esto el mismo papel donde se pes. Se coloca una capita fina de arena y/o algodn. Se golpe suavemente la columna para que la fase estacionaria se acomode, sin dejar espacios vacos.2. Se ajusta la altura para que debajo se pueda alinear una serie de 4 tubitos de ensayo colocados en la gradilla. Estos servirn para recoger las fracciones. Se rotulan #1, #2, #3 y #4. Se aade, con un gotero, suficiente etanol para que se humedezca toda la columna. Se golpea otra vez para lograr que se eliminen burbujas de aire y quede bien compacta la fase estacionaria. Se permite que empiece un goteo moderado de solvente y se recoge ste en el tubo de ensayo #1. Durante este proceso, se sigue aadiendo solvente para que la columna no se seque.3. Cuando el solvente se encuentre 2-3 cm por encima de la fase estacionaria, se aaden 3 gotas de la mezcla de tintes, se adiciona etanol poco a poco hasta que la mezcla se introduzca en la fase estacionaria, luego se agrega etanol hasta casi llenar la columna de vidrio, se recoge la primera fraccin en el tubo #2 hasta que el solvente sea incoloro (par notar esto mejor, se coloca un papel blanco detrs de las gotas que van cayendo).4. Se cambia al tubo de ensayo #3 y el solvente a agua sin dejar secar la columna. Se aade suficiente agua para obtener una fraccin de color claro hasta que nuevamente empiece a recoger gotas incoloras. Se cambia ahora al tubo #4 y se recoge la fraccin del ltimo tinte.5. Mida el volumen de cada fraccin y anote su color

Parte B: Cromatografa de capa delgada.1. Se toman dos beakers de 20 mL con dos vidrios de reloj como tapas) como cmaras para desarrollar el cromatograma. Se rotulan #1 y #2. Los solventes de elucin (etanol-agua) en cada uno sern como sigue: beaker 1 (10:1) y beaker 2 (1:10)2. Se coloca en los beakers alrededor por la parte interna, una tira de papel de filtro y una cantidad de la mezcla de solventes para la elucin, suficiente para que al introducir la placa, se humedezca completamente el borde inferior de sta (el nivel del solvente debe quedar por debajo de las manchas aplicadas).3. Reciba de su profesor 2 placas para cromatografa de capa fina. Se coloca en cada una un punto de la mezcla de tintes y un punto de la solucin de tinta puro soluble en etanol (que tambin le entregar el instructor), a aproximadamente 1 cm del borde. Para esto, se sumerge un capilar bien fino en la mezcla de tintes y se toca levemente la superficie de la placa para transferir una cantidad bien pequea de mezcla. La mancha que se forma no debe ser ms grane que la cabeza de un alfiler. Con capilares diferentes haga lo mismo con las soluciones de los tubos #2 y #4.4. Se coloca la placa en el beaker #1 hasta que llegue el solvente a 0.6 cm del borde superior de la placa. Note el tipo de separacin que se obtiene. Se saca la placa y antes de que se evapore el solvente, marque con un lpiz hasta donde lleg ste.5. Se repite el proceso con otra placa, pero se desarrolla este cromatograma en el beaker #2.6. Se calcula Rf para cada mancha en las dos placas. Cul sistema de solventes es mejor para separar la mezcla de tintes?

GUA DE CONSULTA:

1. Consulte los fundamentos fsicos y qumicos de los procesos cromatogrficos.2. Cules son algunos criterios que deben tenerse en cuenta en la eleccin de adsorbente en una separacin cromatogrfica determinada?3. Descrbanse dos procedimientos hmedos y uno seco para el relleno de una columna cromatogrfica.4. Cules son algunos de los mtodos que se pueden emplear para la localizacin de las bandas de adsorcin cuando una mezcla de compuestos incoloros se somete a una cromatografa de este tipo?5. Explique por qu y cmo se separan los compuestos de la mezcla de tintes.6. Qu es la cromatografa de columna seca? Cmo se desarrolla?7. Cul es el desarrollo mltiple y el desarrollo bidimensional de CCD?8. En qu consiste la cromatografa de CCD preparativa?9. Qu es una resina de intercambio aninica y una resina catinica?10. Indique algunas de las aplicaciones de la cromatografa de adsorcin en columna.11. Usted tiene un compuesto impuro y quisiera saber cuntas sustancias estn contaminando su compuesto. Explique cmo lo hara utilizando cromatografa de capa delgada o de papel.12. Si una mezcla de naftaceno, antraceno y naftaleno se cromatografa sobre almina, cul de los tres hidrocarburos se eluir primero y cul el ltimo?